BÚSQUEDA DE VIDA INTELIGENTE EN EL UNIVERSO Introducción Taller Número 1.3
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BÚSQUEDA DE VIDA INTELIGENTE EN EL UNIVERSO Introducción Taller número 1.3 NOTAS PARA EL PROFESOR Objetivo: Analizar la fórmula de Drake y estimar la existencia de vida inteligente en el Universo. Conocer las misiones que han enviado mensajes al exterior y posibles señales detectadas en la Tierra desde el exterior. Edad recomendada: de 12 a 18 años Resumen de las actividades: 1. Se empieza con un video introductorio sobre la fórmula de Drake. Se pregunta a los alumnos sobre sus propias ideas acerca de la existencia de vida en el Universo. Los alumnos trabajan en grupos de 2-4 y comparan sus resultados con los demás grupos. Se organiza un debate a nivel de clase sobre el posible peligro de contactar con civilizaciones extraterrestres 2. Se analizan los parámetros de la fórmula de Drake 3. Se explica cómo se buscan señales extraterrestres 4. Los alumnos investigan sobre los mensajes enviados Temporización: 2 horas Contenidos clave curriculares: 1. Modelo de la evolución 2. Historia del Universo, de la Tierra y la Vida 3. Fases de una investigación. Diseño de un procedimiento experimental 4. Teorías y hechos experimentales. Controversias científicas. Ciencia y pseudociencia Competencias científico-tecnológicas: ✓ Competencia 1: Identificar y caracterizar los sistemas físicos y químicos desde la perspectiva de los modelos, para comunicar y predecir el comportamiento de los fenómenos naturales ✓ Competencia 2: Identificar y caracterizar los sistemas biológicos y geológicos desde la perspectiva de los modelos, para comunicar y predecir el comportamiento de los fenómenos naturales ✓ Competencia 3: Interpretar la historia del Universo, la Tierra y de la vida utilizando los registros del 1 de 15 pasado Competencias digitales: ✓ Competencia 8: Realizar actividades en grupo utilizando herramientas y entornos virtuales de trabajo colaborativo Metodología didáctica: ● trabajo en grupo, ● debate, ● co-evaluación, ● uso de las tecnologías de la información y comunicación Recursos: ● Ordenador del profesor con acceso a internet y proyector ● Ordenadores de los alumnos con acceso a internet. ● Página web, taller 1.3. Introducción. Fórmula de Drake ● Audio en la página web: Audio en MP3 Lecturas recomendadas: Para alumnos: ○ Cosmos: A Space-Time Odyssey: Los inmortales; 2014 ○ Canal de youTube Date un voltio ○ https://www.seti.org/ ○ http://setg.mit.edu/ ○ https://es.gizmodo.com/astronomos-del-seti-advierten-que-enviar-mensajes-al-es- 1779573462 ○ https://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_Wow! ○ http://weti-institute.org/ Para profesores: ● Programa SETI https://es.wikipedia.org/wiki/SETI , ● El programa SETI tiene una sección dedicada a la educación https://www.seti.org/ ● Formación estelar https://es.wikipedia.org/wiki/Formaci%C3%B3n_estelar ● https://en.wikipedia.org/wiki/Drake_equation ● https://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3tesis_de_la_Tierra_especial ● https://es.wikipedia.org/wiki/SETI@home#Software 2 de 15 ● https://es.wikipedia.org/wiki/Mensaje_de_Arecibo ● https://es.wikipedia.org/wiki/Disco_de_oro_de_las_Voyager ● https://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_la_Pioneer ● Heller, R., Pudritz, R.; Astrobiology. The Search for Extraterrestrial Intelligence in Earth’s Solar Transit Zone; Mary Ann Liebert; 2016; https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1603/1603.00776.pdf ● https://www.timetoast.com/timelines/dipity-online-timeline ➢ Datos de entrada para la propuesta gamificada: V alores para los parámetros de la fórmula de Drake. ➢ Insignias: M asa de la estrella, período orbital del exoplaneta. 3 de 15 TALLER INTRODUCCIÓN: Tiempo: 30 minutos. Contenido: Entender que el cálculo de la aparición de la vida depende de la probabilidad. La actividad empieza mostrando un video sobre la probabilidad de la existencia de la vida en la Tierra: https://www.youtube.com/watch?v=9NxJEELpXKY (4 minutos en castellano) Se pueden pedir sobre el video las siguientes preguntas: 1. No hay indicios de vida inteligente en el resto del Universo a) Cierto b) Falso 2. No sabemos definir qué es la vida a) Cierto b) Falso 3. ¿Dónde no podemos encontrar vida? a) Cerca de una estrella de b) Sistema de estrellas dobles neutrones 4. La fórmula de Drake sirve para: a) Estimar el número de civilizaciones inteligentes en el Universo b) Estimar el número de civilizaciones inteligentes en nuestra Galaxia 5. La franja de habitabilidad es la: a) Región cerca de una estrella donde se puede encontrar vida b) Región cerca de una estrella donde el agua se encuentra en forma líquida 6. Para buscar vida inteligente: a) Buscamos seres capaces de comunicarse con señales de radio b) Buscamos seres parecidos a nosotros Se sigue con una breve discusión sobre la cantidad de planetas con vida inteligente que los alumnos creen que existen, comentando cada elemento de la fórmula de Drake por separado: ● estrellas con planetas ● planetas en la zona habitable 4 de 15 ● planetas con vida ● planetas con vida inteligente ● planetas con vida inteligente capaces de comunicarse Se deja a los alumnos contrastar sus proyecciones en grupos de 3 y cambiarlas, si así lo creen necesario. Las proyecciones realizadas por los alumnos se guardarán para compararlas con los resultados al aplicar la fórmula con los datos científicos. Se orienta el debate acerca de la idoneidad de contactar con civilizaciones extraterrestres. Se realiza una lectura individual del siguiente artículo e incluso se puede organizar un juego de rol en que la mitad de la clase esté a favor de enviar mensajes y la otra en contra. Si se tiene acceso a Internet se puede explorar la página de WETI ¿Qué es WETI? 5 de 15 DESARROLLO Tiempo: 60 minutos. Contenido: Fórmula de Drake Los alumnos trabajarán en equipos de 2 y estudiarán la imagen de la fórmula de Drake. Deberán escribir en un muro colaborativo como https://es.padlet.com sus cálculos a priori. Se analiza cada factor de la fórmula: R* TASA DE FORMACIÓN DE ESTRELLAS EN LA GALAXIA • La tasa de formación de estrellas es el número de estrellas que se forman anualmente • La tasa de formación estelar varía entre 1,5-3 por año. • Se estima que hay 100 billones de estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea. 6 de 15 fp FRACCIÓN DE ESTRELLAS CON SISTEMAS PLANETARIOS • Dados los sistemas planetarios descubiertos hasta ahora, se calcula que el 100% de las estrellas tienen planetas. • Algunos científicos son menos optimistas y apuntan al 50%. ne PLANETAS CON UN ENTORNO ADECUADO PARA LA VIDA • Este factor depende del tipo de estrella, de la energía que el planeta reciba de la estrella o de otra fuente, de la posibilidad que el planeta tenga atmósfera, etc. • Los datos del telescopio Kepler sugieren que el 22% de los planetas descubiertos son rocosos y con agua líquida. • Este tipo de planetas son llamados planetas “ricitos de oro” (Goldilock planet) porque, como en el cuento , la vida se encuentra en un planeta ni muy frío, ni muy caliente, ni muy grande, ni muy pequeño. • Basándonos en nuestro Sistema Solar, un planeta puede albergar vida. • Datos más optimistas apuntan a un valor de ne de 5. 7 de 15 fe PLANETAS DONDE APARECE LA VIDA • Se define la vida tal y como se conoce en la Tierra. • Según la experiencia en nuestro Sistema Solar, estamos seguros que la vida ha aparecido en una fracción de 1/2 . • Algunos científicos estiman que fe podría llegar a 1, si se encuentra vida en Marte, Europa, Encélado, o Titán. Se ha comprobado que allí donde se desarrolla, la vida es fuerte, pero aún no se ha descubierto si apareció sola (abiogénesis ) o vino del exterior (panspermia ). ➢ Abiogénesis: Hipótesis según la cual la vida surgió de la Tierra a partir de materia no viva, como compuestos orgánicos. ➢ Panspermia: Esta hipótesis defiende que la vida se originó fuera de la Tierra y llegó a ella, quizás a través de cometas o meteoritos. fi PLANETAS CON VIDA INTELIGENTE • No sabemos si la inteligencia es la evolución natural de la vida, lo que lleva a fi = 100% , aunque sería del 50% si se llega a demostrar que la vida apareció en Marte pero se extinguió. • Drake mismo consideró que este parámetro era del 1%. • La localización de nuestro Sistema Solar en la galaxia, ocasiona un nivel bajo de radiación de las supernovas, que se encuentran en el centro de la galaxia. Se estima que sólo un 10 -7 de sistemas tienen niveles de radiación semejantes. 8 de 15 fc CIVILIZACIONES CAPACES DE EMITIR SEÑALES • En la Tierra, no todos los seres con algo de inteligencia desarrollan tecnología capaz de emitir señales en el espacio: el mismo Drake estimó para este parámetro un valor entre de 0,01 y 0,1 • También hay que tener en cuenta la distancia a la que se pueden encontrar estas civilizaciones: cuánto tiempo pueden tardar sus señales en llegar a la Tierra, así como la capacidad de nuestros telescopios de detectar señales muy lejanas. L TIEMPO QUE LAS CIVILIZACIONES TARDAN EN EMITIR SEÑALES • Basándonos en nuestra historia, la humanidad construyó su primer radiotelescopio en 1938. Si somos muy pesimistas y creemos que nuestra civilización morirá mañana, L será la resta entre el año actual y 1938. • Otros estudios apuntan que, una vez una civilización se ha desarrollado tecnológicamente, el riesgo de desaparición es muy alto. Historiadores de civilizaciones antiguas argumentan que una civilización tiene una vida de 304 años, mientras que otros proponen que una civilización desarrollada puede llegar a ser inmortal y tener casi la edad del Universo. • Hay que tener en cuenta que: “Sólo hay 9 de 15 un pequeño período en el desarrollo de su sociedad donde todas sus comunicaciones se enviarán a través de los medios más primitivos y menos protegidos”. ( Snowden, ex-trabajador de la CIA) A continuación, calculamos el valor optimista y el pesimista para la fórmula con los valores verde y rojo marcados en los textos. Se introducen los parámetros en la página web: PESIMISTA N = 1,5 * 0,5 *1 * 0,5 * 10-7 * 0,01 * 304 = 0,0000001824 OPTIMISTA N = 3 * 1 *5 *1 * 1 * 0,1 * 109 = 1.500.000.000 Como se ve, los resultados difieren mucho dependiendo de los valores introducidos en los parámetros, que además están basados en conjeturas.